不同b值彌散加權(quán)成像在前列腺癌診斷中的應(yīng)用

梁其洲，李香營(yíng)，楊光，陳晶

(中南大學(xué)湘雅醫(yī)學(xué)院附屬海口醫(yī)院/海口市人民醫(yī)院放射科，海南 海口570208)

不同b值彌散加權(quán)成像在前列腺癌診斷中的應(yīng)用

梁其洲，李香營(yíng)，楊光，陳晶

(中南大學(xué)湘雅醫(yī)學(xué)院附屬海口醫(yī)院/海口市人民醫(yī)院放射科，海南 海口570208)

目的 探討不同b值彌散加權(quán)成像在前列腺癌診斷中的應(yīng)用價(jià)值。方法 收集我院2014年1月至2016年9月經(jīng)病理確診的前列腺癌患者40例進(jìn)行研究，分別進(jìn)行b值=300 s/mm2，800 s/mm2，1 000 s/mm2DWI掃描，測(cè)量不同b值條件下前列腺癌區(qū)信號(hào)強(qiáng)度(SI)及表觀彌散系數(shù)(ADC)，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果40例前列腺癌患者在b=300 s/mm2時(shí)，25例患者DWI呈等低信號(hào)，7例稍高信號(hào)，8例高信號(hào)；b值=800 s/mm2時(shí)，11例呈稍高信號(hào)，29例高信號(hào)；b=1 000 s/mm2時(shí)均呈高信號(hào)。隨著b值增加，前列腺癌區(qū)信號(hào)強(qiáng)度及ADC值逐漸降低，不同b值條件下，信號(hào)強(qiáng)度及ADC值比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。結(jié)論 隨著b值增加，DWI對(duì)前列腺癌越敏感，信號(hào)對(duì)比越明顯，但圖像信噪比降低，在b值=1 000 s/mm2時(shí)，有助于前列腺癌的診斷。

前列腺癌；磁共振成像；彌散加權(quán)成像；b值；表觀彌散系數(shù)

磁共振彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)作為一項(xiàng)無(wú)創(chuàng)的功能成像技術(shù)，具備評(píng)價(jià)前列腺癌(prostrate adenocarcinoma，Pca)增殖及組織結(jié)構(gòu)的能力，相比傳統(tǒng)MRI技術(shù)，可以為前列腺癌診斷、分期、引導(dǎo)穿刺活檢及治療效果評(píng)價(jià)提供直觀、個(gè)性化的影像學(xué)信息，特別是高b值DWI在診斷前列腺癌方面優(yōu)于其他成像方式[1-2]，因而具有重要的臨床價(jià)值。本文通過(guò)對(duì)前列腺癌患者行不同b值(300 s/mm2，800 s/mm2和1 000 s/mm2)DWI成像，探討不同b值磁共振彌散加權(quán)成像在前列腺癌診斷中的價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料2014年1月至2016年9月對(duì)臨床高度懷疑前列腺癌患者行常規(guī)MRI和不同b值 DWI掃描，其中40例經(jīng)手術(shù)或穿刺病理證實(shí)，穿刺采用超聲引導(dǎo)下12～14點(diǎn)穿刺活檢。患者年齡54～86歲，平均(67.15±2.15)歲，所有患者對(duì)磁共振檢查的過(guò)程和目的均有了解并簽署知情同意書(shū)。

1.2 MRI掃描 所有前列腺癌患者均采用GE 3.0T Signa HDx磁共振掃描儀(美國(guó)通用電氣醫(yī)療集團(tuán))配備心臟線圈進(jìn)行掃描。T1WI：TR/TE=520 ms/ 7.1 ms，F(xiàn)OV=24 cm，層厚=4 mm，層間距=0.4 mm，ETL=3，NEX=2。T2WI：TR/TE=4 580 ms/102 ms，ETL=22，NEX=4，矩陣=256×320，T2WI Fs：TR/TE= 4 940 ms/120 ms，NEX=2，層厚、層間距、視野均與TIWI相同。DWI采用SE-EPI序列，3個(gè)彌散梯度場(chǎng)(b=0、300 s/mm2、800 s/mm2、1 000 s/mm2、1 500 s/mm2)，TR/TE=5 200 ms/74.4 ms，F(xiàn)OV=40 cm，層厚=4 mm，層間距=0.4 mm，矩陣=128×160、NEX=6。Dynamic LAVA AX C+動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描參數(shù):層厚=3 mm，視野=38 cm，矩陣=256×320，翻轉(zhuǎn)角=12°。

1.3 MRI圖像處理 將采集到的原始圖像傳送到工作站，利用Function Tool(Advance Workstation 4.0)進(jìn)行后處理，在經(jīng)驗(yàn)豐富的盆腔影像專家指導(dǎo)下，測(cè)定信號(hào)強(qiáng)度，同時(shí)在相應(yīng)部位各取3個(gè)等大ROI獲取ADC平均值，ROI選擇要去除尿道、出血及鈣化等影響結(jié)果的組織。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示，多組間計(jì)量資料比較采用單因素方差分析，兩樣本比較采用SNK檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

40例前列腺癌患者中26例前列腺癌位于外周帶，11例位于中央帶，3例同時(shí)累及中央帶和外周帶，T2WI呈結(jié)節(jié)或團(tuán)塊狀低信號(hào)。b=300 s/mm2時(shí)，25例呈等低信號(hào)，7例稍高信號(hào)，8例高信號(hào)。b=800 s/mm2時(shí)，11例呈稍高信號(hào)，29例高信號(hào)。b=1 000 s/mm2時(shí)均呈高信號(hào)。隨著b值增加，前列腺癌區(qū)信號(hào)強(qiáng)度及ADC值逐漸降低，不同b值條件下，信號(hào)強(qiáng)度及ADC值比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，見(jiàn)圖1和表1。

圖1 列腺癌患者M(jìn)RI圖像，隨著b值增加，信號(hào)對(duì)比更加明顯，但圖像信噪比降低。

表1 前列腺癌區(qū)不同b值條件下信號(hào)強(qiáng)度和ADC值比較(±s)

表1 前列腺癌區(qū)不同b值條件下信號(hào)強(qiáng)度和ADC值比較(±s)

注：不同b值條件下ADC值與SI兩兩比較均差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P＜0.01。

b值(s/mm2)ADC值(×10-3mm2/s)SI 300 800 1 000 F值P值1.06±0.06 0.83±0.04 0.73±0.03 554.78＜0.00 809.09±79.06 417.42±26.65 327.42±25.26 1035.71＜0.00

3 討論

前列腺癌是男性生殖系統(tǒng)腫瘤中的常見(jiàn)疾病，近幾年在我國(guó)的發(fā)病率有明顯的上升趨勢(shì)，因此尋找前列腺癌早診斷，早治療的方法顯得尤為重要。DWI目前唯一能夠無(wú)創(chuàng)反映活體組織擴(kuò)散的MR功能成像方法，能在分子水平反映前列腺癌增殖及組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以為前列腺癌診斷，分期，引導(dǎo)穿刺活檢及治療效果評(píng)價(jià)提供直觀、個(gè)性化的影像學(xué)信息，尤其是最近發(fā)展起來(lái)的多b值DWI技術(shù)成為對(duì)前列腺癌組織水分子彌散能力進(jìn)行宏觀、連續(xù)性監(jiān)測(cè)的影像學(xué)新方法。DWI研究前列腺癌的病理基礎(chǔ)為癌組織由大量堆積的腫瘤細(xì)胞構(gòu)成，間質(zhì)少，惡性上皮細(xì)胞與腺體排列不規(guī)則，內(nèi)部結(jié)構(gòu)改建明顯，細(xì)胞外液較少，同時(shí)腫瘤細(xì)胞核大，大的核質(zhì)比也影響分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)[3]。

ADC值是DWI成像的主要參數(shù)，反映水分子在組織中的擴(kuò)散程度，擴(kuò)散慢的組織，ADC值就低，反之，ADC值高。理論上b值高低影響ADC值的準(zhǔn)確性和DWI圖像的質(zhì)量[4]。高b值條件下，梯度場(chǎng)強(qiáng)高，對(duì)組織彌散變化敏感，誤差較小，更能精確反映組織的彌散情況，測(cè)量的ADC值也就越準(zhǔn)確，不過(guò)高b值會(huì)增加組織的信號(hào)衰減，導(dǎo)致圖像變形，模糊；低b值條件下，ADC值受灌注影響大，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏大，不能真正反映組織的彌散情況。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)前列腺DWI成像b值選取觀點(diǎn)不一。Koo等[1]認(rèn)為采用3.0T MRI對(duì)前列腺進(jìn)行DWI掃描，b=1 000 s/mm2時(shí)，Pca的敏感度和受試者工作特征曲線優(yōu)于b=300 s/mm2、700 s/mm2、2 000 s/mm2。不過(guò)最近也有研究[5-6]顯示，超高b值DWI在前列腺癌的診斷中具有較大價(jià)值(b=2 000 s/mm2、3 000 s/mm2)，超高b值DWI的診斷效能高于T2WI和常規(guī)DWI(b=1 000 s/mm2)。考慮到這些研究結(jié)果沒(méi)有消除T2透過(guò)效應(yīng)對(duì)DWI的影響，為保證DWI的準(zhǔn)確性，本研究選擇b值=300 s/mm2、800 s/mm2和1 000 s/mm2，借助ADC值來(lái)描述水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)前列腺癌的活體影像學(xué)評(píng)價(jià)。同時(shí)在測(cè)量結(jié)果表達(dá)上，為避免操作過(guò)程中形成偏倚及部分容積效應(yīng)的影響，即選取多個(gè)ROI取平均值，保證得到較為準(zhǔn)確的ADC值。

本組研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)在b值=300 s/mm2梯度場(chǎng)下，絕大多數(shù)前列腺癌(25/40)結(jié)節(jié)呈等低信號(hào)，敏感性較差，而b=1 000 s/mm2時(shí)，前列腺癌結(jié)節(jié)均呈高信號(hào)，提高了DWI發(fā)現(xiàn)病灶的敏感性。這也驗(yàn)證了高b值能產(chǎn)生更強(qiáng)的梯度場(chǎng)強(qiáng)，對(duì)病理狀態(tài)下水分子的彌散變化更加敏感，可以提高前列腺癌的診斷效能，這和多項(xiàng)研究結(jié)果相似[7-8]。然而，在一個(gè)給定的梯度強(qiáng)度下，更高的b值需要更長(zhǎng)的彌散梯度間隔時(shí)間，而且隨著b值的增加，信號(hào)的衰減更加明顯，圖像質(zhì)量降低，通過(guò)對(duì)40例前列腺癌患者的分析，隨著b值的升高，圖像信號(hào)強(qiáng)度逐漸減低，以b=1 000 s/mm2DWI信號(hào)強(qiáng)度降低明顯，且不同b值間信號(hào)強(qiáng)度差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。本組病例顯示不同b值條件下，隨著b值增加，前列腺癌區(qū)平均ADC值逐漸降低，且差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。任靜等[9]在對(duì)20例經(jīng)病理證實(shí)的前列腺癌(Pca)患者行多b值DWI掃描后發(fā)現(xiàn)隨著b值的增大，Pca的ADC值亦有降低的趨勢(shì)，這也印證了b值越高，對(duì)水分子的彌散情況更敏感，造成信號(hào)下降越大，對(duì)病灶顯示更清楚。

本研究也存在一些缺陷，首先研究結(jié)果為單中心，且只采用3.0 T MRI設(shè)備，未對(duì)1.5T MRI設(shè)備進(jìn)行評(píng)估。其次前列腺癌樣本量相對(duì)不足，未對(duì)部位進(jìn)行分組研究，今后需要大樣本多中心研究進(jìn)一步論證結(jié)果。綜上所述，在診斷前列腺癌時(shí)，b值=1000 s/mm2時(shí)，圖像信號(hào)強(qiáng)度及診斷前列腺癌的敏感性較高，應(yīng)作為首選。

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Application of different-b-value diffusion-weighted imaging in diagnosis of prostate cancer.

LIANG Qi-zhou,LI Xiang-ying,YANG Guang,CHEN Jing.Department of Radiology,Affiliated Haikou Hospital,Xiangya School of Medicine Central South University/Haikou People's Hospital,Haikou 570208,Hainan,CHINA

ObjectiveTo investigate the application of different-b-value diffusion-weighted imaging(DWI)in diagnosis of prostate cancer.MethodsForty patients with prostate cancer diagnosed by pathology in our hospital from January 2014 to September 2016 were enrolled in the study.GE Signa HDx 3.0T MRI scanner was used to scan DWI at b-value of 300 s/mm2,800 s/mm2and 1 000 s/mm2.The signal intensity(SI)and apparent diffusion coefficient(ADC) of prostate cancer were measured under different b values,and the results were statistically analyzed.ResultsWhen b-value was 300 s/mm2,25 cases showed low signal intensity,with 7 cases of slightly high signal intensity,and 8 cases of high signal intensity.When b-value was 800 s/mm2,11 cases showed slightly high signal intensity,and 29 cases showed high signal intensity.When b-value was 1 000 s/mm2,all the patients with prostate cancer showed high signal intensity. With b-value increased,the signal intensity andADC of prostate cancer area decreased gradually.In different b values,signal intensity andADC value showed statistically significant differences(P＜0.05).ConclusionWith the increase of b-value,DWI is more sensitive for prostate cancer and signal contrast is more clear,but the signal to noise ratio of the image reduceds.It is suggested that the sensitivity to prostate cancer is more predictable on b-value=1,000 s/mm2DWI.

Prostate cancer;Magnetic resonance imaging(MRI);Diffusion-weighted imaging(DWI);b-value; Apparent diffusion coefficient

R737.25

A

1003—6350（2017）02—0252—03

10.3969/j.issn.1003-6350.2017.02.027

2016-08-16)

海南省衛(wèi)生廳項(xiàng)目（編號(hào)：瓊衛(wèi)2013自籌-26）

李香營(yíng)。E-mail：lxydoc@126.com